WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаХімія → Колоїди і колоїдні розчини - Реферат

Колоїди і колоїдні розчини - Реферат

розчини високомолекулярних сполук - це істинні, гомогенні розчини, які в разі граничного розбавляння підлягають за-гальним законам розбавлених розчинів. Розчини високомолекулярних сполук можна приготувати також з високою масовою концентрацією - до десяти і більше процентів. Але мольна концентрація таких розчинів мала внаслідок великої молекулярної маси розчиненої речовини. Так, 10%-ний розчин речовини з молекулярною масою 100 000 є приблизно 0,0011 М розчином.
Для того щоб дістати розчини молекулярних колоїдів, досить при-вести суху речовину в контакт з відповідним розчинником. Неполярні макромолекули розчиняються у вуглеводнях (наприклад, каучуки - в бензолі), а полярні макромолекули - в полярних розчинниках (на-приклад, деякі білки у воді і водних розчинах солей). Речовини цього типу назвали оборотними колоїдами тому, що після випаровування їх розчинів і добавляння нової порції розчинника сухий залишок знову переходить у розчин. Назва ліофільні колоїди виникла з припущення (як виявилося, помилкового), що сильна взаємодія з середовищем зумовлює відмінність їх від ліофобних колоїдів.
Розчинення макромолекулярних колоїдів проходить через стадію набухання, яка є характерною якісною особливістю речовин цього типу. При набуханні молекули розчинника проникають у твердий полімер і розсувають макромолекули, які внаслідок свого великого розміру повільно дифундують у розчин, що зовні виявляється у збільшенні об'єму полімеру. Набухання може бути необмеженим, коли кінцевим його наслідком еперехід полімера у .розчин, і обмеженим, якщо набухання не доходить до розчинення полімера. Обмежено набухають звичайно полімери з особливою, "тривимірною" струк-турою, яка відзначається тим, що атоми всієї речовини сполучені ва-лентними зв'язками. Хімічна модифікація полімерів за допомогою "зшивання" їхніх макромолекул з метою зменшення набухання полі-мера є важливою стадією в технології виробництва багатьох матеріалів (чинення сиром'ятної шкіри, вулканізація каучуку при перетворенні його в гуму).
Розчини високомолекулярних сполук мають значну в'язкість, яка швидко зростає із збільшенням концентрації розчинів. Підвищення концентрації макромолекулярних розчинів, добавляння речовин, що знижують розчинність полімера, і, часто, зниження температури при-водять до драгління, тобто перетворення сильно в'язкого, але текучого розчину в твердоподібні драглі, що зберігають форму. Розчини полі-мерів з сильно витягнутими макромолекулами драгліють при невеликій концентрації розчину. Так, желатин і агар-агар утворюють
1 Про природні і синтетичні Високомолекулярні сполуки і полімери драглі і гелі в 0,2-1,0% розчинах. Висушені драглі можуть знову набухати (істотна відміна .від гелів).
Драгління є важливою стадією виготовлення волокнистих матеріалів з розчинів полімерів. Властивості розчинів високомолекулярних сполук з підвищенням їхньої концентрації дедалі більше відрізняються від властивостей розчинів низькомолекулярних сполук. Це відбувається внаслідок взаємодії одна з одною окремих макромолекул, що приводить до утворення надмолекулярних структур, які дуже впливають на якості виробів (волокон, пластмас) з полімерів.
Високомолекулярні сполуки, як і будь-які інші речовини, за відповідних умов можна добути у високодисперсному - колоїдному стані. Такі дисперсії полімерів
у рідинах, що їх не розчиняють, здебільшого у воді, називають латексами. Часточки дисперсної фази. латексів мають форму, близьку до сферичної, і розміри порядку 10-100 нм.
Рис. 2. Схема діалізу:
1 - внутрішній діалізований розчин;
2 - зовнішня рідина; 3 - діалізація. на мембрана (крізь її пори проходять лише низькомолекулярні речовини);
4 - шків для обертання мембрани з внутрішнім розчином.
Термін "колоїди", що означає "клеєподібні" (від грецького "кола" - клей, "еідос" - вид), виник у 1861 р., коли англійський хімік Томас Грем для розділення речовин застосував діаліз (рис. 2). Метод діалізу грунтується на неоднаковій здатності компонентів розчинів дифунду-вати через тонкі плівки - мембрани (з целофану, пергаменту, нітроцелюлози, ацетилцелюлози). Цей метод широко застосовують для очищення колоїдних розчинів високомолекулярних сполук. Речовини, які не проникають крізь мембрану при діалізі, Грем назвав колоїдами, а речовини, здатні до діалізу,- кристалоїдами, оскільки в процесі випарювання їхніх розчинів утворювалися кристалічні осади.
Поділ речовин на кристалоїди і колоїди виявився помилковим. П. П. Веймарн, доцент Петербурзького гірничого інституту, добув ряд типових "кристалоїдів" у колоїдному стані і цим довів (1906 р.), що будь-яку речовину за відповідних умов можна добути в колоїдному стані.
У 30-40-х роках XX ст. з'ясовано хімічну природу первинних часточок оборотних (ліофільних) колоїдів, які виявилися макромолекулами. У зв'язку з цим від колоїдної хімії відокремилась нова хімічна дисципліна - фізична хімія високомолекулярних сполук. Проте через певні історичні причини спільність молекулярно-кінетичних властивостей ліофільних і ліофобних колоїдів, часте утворення гетерогенних структур у молекулярних колоїдах, а також існування численних композицій з високомолекулярних сполук і високодисперсних систем (наприклад, гуми, багато лакофарбових матеріалів, склопластики, піно- і поропласти) предмет колоїдної хімії трактують ширше, ніж сказано у п. 106, як фізичну хімію гетерогенного дисперсного стану речовини, високомолекулярних сполук і міжфазових поверхонь.
Loading...

 
 

Цікаве